الانصهار من الهيدروجين

نظرة عامة على النشاط

الإشعاع الذي نتلقاه من الشمس ناتج عن الطاقة المنبعثة خلال التفاعلات النووية في النجم. الوقود النووي الرئيسي للشمس هو نواة الهيدروجين (بروتون) ، والتي يتم دمجها معًا لإنتاج نوى الهيليوم (بروتونان ونيوترون). في هذا النشاط ، سيقوم الطلاب بإنشاء رسم بياني يوضح كيف تندمج نوى الهيدروجين معًا لإنتاج نوى الهيليوم والطاقة.

خلال المرحلة الأولى من العملية ، يندمج بروتونان معًا لتشكيل زوج من البروتون والنيوترون ، يعرف باسم Hydrogen-2 أو deuterium. هذا يطلق نيترينو وبوزيترون. بروتون آخر يدمج في نواة الديوتيريوم ، مما يخلق بروتون مزدوج ، ثلاثي النيوترونات ، يعرف باسم الهليوم -3 ، والذي يطلق أيضًا البوزيترون. عندما تدمج نواة واحدة من الهيليوم -3 مع نواة أخرى من الهيليوم -3 ، تتشكل نواة هيليوم (He-4) ، وتطلق بروتونين. في كل مرحلة من هذا التفاعل ، يتم إطلاق الطاقة.

يتم إنشاء جميع العناصر حتى الحديد (الحديد) أثناء تفاعلات الاندماج في النجوم. يتم إنشاء عناصر أثقل من الحديد في انفجارات السوبرنوفا في تفاعل يسمى تفاعلات التقاط النيوترون.

لتحدي الطلاب الأكثر تقدماً ، اجعلهم يفكرون في سبب إطلاق النيوتريونات والبوزيترونات في كل مرحلة. بالنسبة للطلاب الذين يحتاجون إلى الدعم ، اقتطع لوحة العمل النموذجية المكتملة واطلب منهم تجميع الأجزاء في الترتيب الصحيح. هناك فكرة أخرى تتمثل في جعل طلابك يقومون بتصورات وصفية مختلفة لتفاعلات الاندماج المختلفة ، مثل اندماج نوى الهيليوم لصنع نوى كربون.